實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)承擔(dān)的檢測(cè)項(xiàng)目較多,一般覆蓋食品、化工、機(jī)械、電子等多個(gè)不同領(lǐng)域,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)施、設(shè)備的水電氣配套、專業(yè)特殊需求等方面存在相應(yīng)的不同要求。目前國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),普遍存在基建設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)相脫節(jié)的問(wèn)題,缺乏專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)或項(xiàng)目實(shí)施機(jī)構(gòu)和人員,許多實(shí)驗(yàn)室工作人員臨時(shí)參與到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作中,但是適合實(shí)驗(yàn)室工作人員參考的有關(guān)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的資料非常少,在摸索中也走了不少?gòu)澛?。通過(guò)對(duì)本所實(shí)驗(yàn)室建設(shè)出現(xiàn)的各種情況研究,對(duì)建設(shè)各階段關(guān)注重點(diǎn)進(jìn)行分析,希望能提供國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室同行有益的借鑒。
1、前期準(zhǔn)備階段
實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)每次實(shí)驗(yàn)室重大建設(shè)都是業(yè)務(wù)工作重心再確認(rèn)的良機(jī),應(yīng)在單位全面征集中長(zhǎng)期核心業(yè)務(wù)需求,管理層召集技術(shù)骨干,必要時(shí)邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)專家開(kāi)展針對(duì)性調(diào)研,明確檢測(cè)市場(chǎng)、檢測(cè)項(xiàng)目需求,形成實(shí)驗(yàn)室中長(zhǎng)期發(fā)展整體性意見(jiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中長(zhǎng)期發(fā)展意見(jiàn),在全單位開(kāi)展儀器設(shè)備狀況調(diào)查(重點(diǎn)落實(shí)現(xiàn)有及中長(zhǎng)期發(fā)展可能添置設(shè)備清單;核查大型設(shè)備荷載情況,落實(shí)安裝場(chǎng)所建筑結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)備安裝要求;核查大型耗能設(shè)備用電功率、是否需要工業(yè)三相電源、電源穩(wěn)定性;核查大型設(shè)備尺寸,避免搬遷過(guò)程設(shè)備無(wú)法通過(guò);核實(shí)高精度儀器安裝調(diào)試需求,比如氣相色譜儀、液相色譜儀、液相色譜-質(zhì)譜儀、等離子發(fā)射光譜儀等,落實(shí)人機(jī)分離設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)傳輸線路預(yù)設(shè))。還要開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)施需求征集,比如食品實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品、藥品、標(biāo)液配制標(biāo)液貯存一般有保存溫度要求,氣質(zhì)室、液質(zhì)室、ICP-MS室環(huán)境條件直接影響檢測(cè)結(jié)果,眼鏡、精密天平實(shí)驗(yàn)室要求恒溫恒濕,這些要求要在設(shè)計(jì)初提交設(shè)計(jì)單位在建筑圖紙中體現(xiàn)出來(lái)。目前新建大樓基本是中央空調(diào)系統(tǒng),單獨(dú)某個(gè)房間24小時(shí)運(yùn)行如果沒(méi)有專項(xiàng)針對(duì)性設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)備運(yùn)行壽命及成本是難以接受的。
2、設(shè)計(jì)階段
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展定位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所區(qū)域劃分和功能設(shè)置是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的前提和依據(jù),這個(gè)過(guò)程比較長(zhǎng),一般需要實(shí)驗(yàn)室反復(fù)溝通協(xié)調(diào),調(diào)配資源,充分考慮實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)的發(fā)展前景,既要有前瞻性,預(yù)留一定發(fā)展空間,又要考慮經(jīng)濟(jì)性,不能無(wú)限制擴(kuò)大。在此基礎(chǔ)上形成實(shí)驗(yàn)室平面功能圖,對(duì)房間功能進(jìn)行標(biāo)注,才能保證后續(xù)設(shè)計(jì)工作的統(tǒng)一性,達(dá)到流程化、科學(xué)、合理的布局,使之更人性化,使用方便、高效。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)含管綜工程、水電工程、通風(fēng)、通氣(實(shí)驗(yàn)室用燃?xì)狻⑤d氣)、廢氣廢水處理、弱電系統(tǒng)等項(xiàng)目,要滿足檢測(cè)設(shè)備安裝、使用的各項(xiàng)條件要求,初步設(shè)計(jì)方案中功能性規(guī)劃布局很重要,實(shí)驗(yàn)室必須充分考慮,形成比較成熟的功能要求,比較忌諱邊設(shè)計(jì)邊施工,尤其是涉及實(shí)驗(yàn)室功能的變化。因?yàn)閺膶?shí)驗(yàn)室工作人員的角度,許多改動(dòng)僅是一個(gè)房間名稱的變動(dòng),或者一個(gè)水龍頭位置的變化,而在設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),有可能涉及多個(gè)專業(yè)、上百?gòu)垐D紙的變化,在施工方來(lái)講有可能使管線重新鋪設(shè)、墻壁拆除等等,會(huì)直接帶來(lái)人工、時(shí)間、材料等多方面的損失。
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)不同于一般辦公室,一般情況下每個(gè)實(shí)驗(yàn)房間檢測(cè)需求均不同,每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程,配合不同檢測(cè)設(shè)備定制的產(chǎn)品,調(diào)整互換性比較差。實(shí)驗(yàn)室二次裝修設(shè)計(jì)施工單位也不同于土建的設(shè)計(jì)、建筑公司,基本沒(méi)有消防設(shè)計(jì)、施工資質(zhì),僅能完成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)、排水和廢水處理、電氣、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)柜以及恒溫恒濕、P2級(jí)實(shí)驗(yàn)室等設(shè)計(jì)、施工,需要消防、規(guī)劃等職能部門審批的項(xiàng)目由土建單位施工,實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)一旦變化,將出現(xiàn)大量與已審批圖紙不符的問(wèn)題,影響后期驗(yàn)收。在設(shè)計(jì)階段還應(yīng)特別關(guān)注以下幾個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。
1)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速,檢測(cè)活動(dòng)儀器化、自動(dòng)化。實(shí)驗(yàn)室主要存在儀器分析和理化檢測(cè)兩個(gè)主要類型,一般設(shè)計(jì)中要注意理化實(shí)驗(yàn)室整體布局應(yīng)位于儀器分析實(shí)驗(yàn)室下方,避免大量供水、排水管道(特別是酸堿、有機(jī)的管道)可能性泄露對(duì)高精度電子設(shè)備的威脅。
2)微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,為滿足潔凈度要求,一般獨(dú)立區(qū)域設(shè)計(jì)施工,必須安裝獨(dú)立的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)以控制實(shí)驗(yàn)室氣流方向和壓強(qiáng)梯度。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為直排系統(tǒng),不得采用部分回風(fēng)系統(tǒng)。不得在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安裝分體空調(diào)器。設(shè)計(jì)中要關(guān)注精密空調(diào)主機(jī)、循環(huán)系統(tǒng)主機(jī)的安裝位置,特別是玻璃幕墻的建筑,這些通風(fēng)設(shè)備尺寸大,重幾百公斤,管道又要求盡量短,要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中預(yù)留安裝位置為宜。Nfpa美國(guó)防火協(xié)會(huì)和FM data sheet半導(dǎo)體安全規(guī)范都規(guī)定了潔凈廠房里面應(yīng)使用噴淋系統(tǒng)。一般采用濕式系統(tǒng),噴頭選用快速反應(yīng)。美國(guó)研究認(rèn)為只要系統(tǒng)施工階段做得好,平時(shí)維護(hù)好了,漏水污染潔凈室和機(jī)臺(tái)設(shè)備、發(fā)生大的漏水事件幾率比發(fā)生火災(zāi)還小。但是,在國(guó)內(nèi),施工過(guò)程、使用維護(hù)還是比較難保證的,比較常規(guī)的做法是在微生物實(shí)驗(yàn)室不做噴淋系統(tǒng),而采用配置消防器材的方式,具體配置情況應(yīng)以消防部門審批文件為準(zhǔn)。為保障職工生產(chǎn)過(guò)程安全,微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)注意設(shè)置洗眼裝置,在出口設(shè)置發(fā)光指示標(biāo)志,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外設(shè)置通訊系統(tǒng)。
3)為了滿足檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)保需求,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)設(shè)備通風(fēng)量,以及各樓層通風(fēng)設(shè)備分布情況進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃,盡量采取樓層設(shè)備排氣支路并入多個(gè)平行主管道的平衡排氣方式,可以最大限度減少管道尺寸,在滿足使用要求的前提下,節(jié)約成本,控制管道內(nèi)排風(fēng)風(fēng)速。因?yàn)檎w規(guī)劃原因,必須合并主管道的時(shí)候,要充分考慮管道15m/s風(fēng)速控制,避免過(guò)大的排風(fēng)噪聲,過(guò)大的管道尺寸;同時(shí)要關(guān)注排風(fēng)管道和強(qiáng)電、弱電、暖通、消防等管道的相互位置關(guān)系,現(xiàn)在樓層建筑樓層高度十分緊張,為保證樓層可使用高度,管道空間資源是非常有限的,在設(shè)計(jì)階段要和土建設(shè)計(jì)、施工單位做好溝通協(xié)調(diào)。廢氣處理設(shè)備一般集中安裝在大樓樓頂,設(shè)備荷載都比較大,為滿足設(shè)備承載要求,如果能在建筑設(shè)計(jì)階段在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中預(yù)留安裝位置的最好,很多時(shí)候,實(shí)驗(yàn)室廢氣處理設(shè)備建筑設(shè)計(jì)階段還未采購(gòu)到位,具體安裝尺寸根本無(wú)法確定,只能由專業(yè)加固工程公司在實(shí)驗(yàn)室樓面結(jié)構(gòu)梁設(shè)計(jì)中追加,再報(bào)建筑設(shè)計(jì)院審核結(jié)構(gòu)。
4)實(shí)驗(yàn)室除了一般照明、普通插座外,使用大量檢測(cè)設(shè)備、輔助設(shè)備,這些設(shè)備功率是非常巨大的,實(shí)驗(yàn)室專業(yè)設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)設(shè)備功率配置表,設(shè)計(jì)各樓層匹配的專用設(shè)備三相四線動(dòng)力電纜。一般實(shí)驗(yàn)室每個(gè)房間會(huì)單獨(dú)配備控制開(kāi)關(guān)箱,對(duì)實(shí)驗(yàn)室不同類型試驗(yàn)場(chǎng)所用電自主控制,對(duì)每臺(tái)設(shè)備均實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。
5)部分實(shí)驗(yàn)室有特殊安裝場(chǎng)所要求,比如機(jī)械實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所拉力試驗(yàn)機(jī)安裝基礎(chǔ)的建設(shè),要求盡量在基礎(chǔ)地面施工,避免地下車庫(kù)頂部承載力無(wú)法滿足的問(wèn)題;汽柴油檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng),還會(huì)排放大量廢氣,一般要在獨(dú)立場(chǎng)所安裝,采取必要消音措施。
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